Học sinh “vùng đất học” sáng chế ngôi nhà an toàn chống động đất, bão lũ

Tác giả của mô hình độc đáo trên là em Hoàng Công Phước Khánh và Nguyễn Hữu Hùng (đều học lớp 12A2, Trường THPT Vĩnh Linh). Sáng kiến trên của hai em đã đạt được giải Nhì cuộc thi “Sáng tạo trẻ Quảng Trị” vừa qua.

Chia sẻ với chúng tôi về sáng kiến này, Khánh cho hay, khi xem thời sự và đọc báo thấy cảnh người dân nhiều nước trên thế giới và miền Trung ruột thịt chịu ảnh hưởng nặng nề của thiên tai. Từ đó, ý tưởng thiết kế ra một ngôi nhà an toàn có khả năng “chống động đất” để bảo vệ tính mạng con người và tài sản đã “manh nha” trong suy nghĩ của em. Đặc biệt, khi chia sẻ về ý tưởng này với các thầy, cô giáo ở trường và người thân, Khánh đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ nhiệt tình.

Với một học sinh bậc trung học, để thiết kế, lắp ráp được một mô hình “ngôi nhà an toàn” hoàn chỉnh là điều không hề đơn giản. Tuy nhiên, bằng những kiến thức học được ở trường, Khánh tích cực học hỏi và tìm tài liệu trên sách báo, mạng internet rồi bắt tay vào thiết kế. Khánh cho biết: “Vật liệu để thiết kế ra mô hình ngôi nhà chống động đất được em tận dụng từ các vật liệu có sẵn ở gia đình hoặc tìm mua thêm bên ngoài”.

Sau hơn một tháng tập trung hiện thực hóa ý tưởng, Khánh mày mò, lắp ghép bằng những mảnh nhựa, giấy cát tông và các vi mạch điện tử cho mô hình ngôi nhà chống động đất.

Ngôi nhà được thiết kế với phần móng có cấu trúc miễn chấn, làm giảm thiểu tối đa dao động của tòa nhà khi xảy ra động đất, tăng cường khả năng chống chịu lực. Khánh phân tích thêm, khi có động đất xảy ra, chấn động sẽ tác động trực tiếp vào phần móng nhà theo lực quán tính, ngôi nhà bình thường có thể rạn nứt hoặc sập, lún… Tuy nhiên, phần hệ thống móng nhà được lắp các bộ phận miễn chấn, có tác dụng hấp thu các rung lắc của động đất, làm cho năng lượng động đất khó truyền đến toàn bộ ngôi nhà. Điểm đặc biệt là phần móng nhà được sắp xếp các nan thép chịu lực đặt song song theo phương thẳng đứng, kết nối với nhau qua các thanh thép hình dích dắc để giảm ma sát khi có chấn động, phần móng cũng nhờ đó được hạn chế lực tác động từ động đất rất đáng kể.

Tháng 5/2016, Khánh đăng ký tham dự cuộc thi “Sáng tạo trẻ Quảng Trị” và nhận được giải Nhì (không có giải Nhất) với mô hình “Nhà an toàn chống động đất” của mình.

Em Khánh chia sẻ, người đã hỗ trợ đắc lực cho em trong quá trình hiện thực hóa ý tưởng là cô giáo Trần Thị Ngọc Quyên, dạy môn Vật lý ở trường. Cô Quyên cũng là trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành mô hình thiết kế này.

Khi đã đạt được thành công ban đầu, mô hình của Khánh được nâng cấp thêm nhiều chức năng mới bởi người bạn thân Nguyễn Hữu Hùng. Hùng là người đưa ra ý tưởng với bạn để bổ sung thêm phần báo động, chống bão lũ và hỏa hoạn cho ngôi nhà an toàn này.

Hùng tâm sự: “Em nhận thấy mô hình nhà an toàn của Khánh chưa thật sự tối ưu vì thời gian qua, nhiều công trình nhà cửa thường xuyên xảy ra tình trạng cháy nổ, hỏa hoạn gây thiệt hại nghiêm trọng. Mặc dù các ngôi nhà hiện nay có trang bị bình cứu hỏa nhưng khi xảy ra cháy nổ thì hầu hết mọi người đều không có đủ bình tĩnh để xử lý. Còn ở những nơi có hệ thống tự động chữa cháy thì lại rất tốn kém khi lắp đặt”.

Sau thời gian ngắn tìm tòi, học hỏi thêm từ thầy, cô và tài liệu Khánh và Hùng đã bổ sung, nâng cấp thành công mô hình ngôi “nhà an toàn chống động đất, bão lũ và hạn hán”.

“Với hệ thống tự động cảnh báo và chữa cháy, chúng em dùng hệ thống cảm biến nhiệt độ. Khi có hiện tượng về sự cháy (nhiệt độ tăng cao), các thiết bị báo nhiệt sẽ nhận tính hiệu và truyền thông tin sự cố về trung tâm báo cháy. Trung tâm sẽ xử lý thông tin, xác định vị trí xảy ra cháy và phát tín hiệu đến các thiết bị đầu ra như còi, đèn để phát ra âm thanh, đèn cảnh báo kết hợp ngắt hệ thống điện, bật hệ thống chữa cháy… Hệ thống cảnh báo lũ được hoạt động theo quy tắc khi mực nước lên cao, các cảm biến tạo ra dòng điện đi qua rơ-le để bật thiết bị cảnh báo. Bên cạnh đó, chúng em lắp thêm hệ thống phao nổi gồm các thùng phuy và trụ thép trượt chống bão lũ. Khi nước dâng lên đến hệ thống phao, nó sẽ nâng toàn bộ công trình lên theo mực nước trong giới hạn của cột thép”, Hùng nói.

Phần mái ngôi nhà cũng được hai em thiết kế lại với góc nghiêng 20 độ để hạn chế lực tác động của gió vào công trình. Đầu tháng 1/2017, mô hình nhà an toàn chống động đất, bão lũ và hạn hán của hai em Khánh và Hùng đạt giải Nhì lĩnh vực Vật lý (không có giải Nhất) cuộc thi Khoa học kỹ thuật khối học sinh trung học năm học 2016-2017 do Sở GD-ĐT Quảng Trị tổ chức.

Thầy giáo Nguyễn Hoài Nam, Hiệu trưởng Trường THPT Vĩnh Linh cho biết: "Nhà trường luôn tạo mọi điều kiện tốt nhất để các em hoàn thiện công trình của mình. Mô hình thiết kế nhà an toàn chống động đất, bão lũ và hỏa hoạn của 2 em Khánh và Hùng rất có triển vọng và có thể ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Tuy nhiên, để làm được điều đó, nhà trường mong muốn ngành giáo dục và ban, ngành các cấp sớm quan tâm đầu tư, hỗ trợ để các em có điều kiện đưa thiết kế này áp dụng vào thực tiễn cho những nơi thương xuyên hứng chịu thiên tai, thảm họa và người dân nghèo trên khắp cả nước”.

Đăng Đức - Hà Giang